Dažādu virsmu temperatūras mērīšanai tiek izmantoti dažādi sensori, tostarp pirometrs. Tas darbojas diezgan vienkārši un ātri. Un kas ir pirometrs, izdomāsim.
Saturs
Kas ir pirometrs?
Mūsdienīgu inženiertehnisko ierīci jebkura objekta temperatūras noteikšanai, pamatojoties uz infrasarkano sensoru, sauc par pirometru. Viņš ir pazīstams arī kā termodetektors, temperatūras datu reģistrētājs, digitālais termometrs vai infrasarkanais pistole. Ierīces darbības pamatā ir objekta virsmas temperatūras vērtības noteikšanas princips ar termisko metodi elektromagnētiskā radiācija tās virsmu.Pirometrs uztver neredzamo infrasarkano starojumu, pārvērš to grādos un parāda rezultātu displejā. Bezkontakta un ātra nepieciešamo priekšmetu apskates metode ļauj speciālistiem izvairīties no iespējamām traumām.
Pielietojuma zona
Pietiekami plaši tika konstatēts pirometru pielietojums tajās nozarēs, kurās ir uzstādīts liels skaits apkures ierīču. Būvniecības un siltumenerģētikas jomā tos izmanto, lai aprēķinātu konstrukciju siltuma zudumus, tostarp pirometru, kas palīdz identificēt siltumizolācijas bojājumus.
Rūpniecībā šādas ierīces ļauj attālināti analizēt dažādu procesu temperatūru. Tas ir nepieciešams, piemēram, mašīnbūvē, metalurģijā un citās nozarēs.
Tātad, elektriķi pārbauda apkures līmeni vadu savienojuma vietas, un automehāniķi pārbauda mašīnu detaļu sildīšanu. Pirometri nāk palīgā zinātniekiem dažādu pētījumu vai eksperimentu laikā: tā nosaka vielu un ķermeņu temperatūras rādītāju pareizību.
Ikdienā cilvēki izmanto šādas ierīces, lai noteiktu ķermeņa temperatūru, ūdeni, pārtiku utt.
Veidi un klasifikācija
Atkarībā no funkcionālās īpašības ir vairākas pirometru klasifikācijas.
Saskaņā ar darbā izmantoto būtisko metodi:
- infrasarkanais;
- Optiskais.
Optiskie pirometri ir sadalīti:
- Spilgtums;
- Krāsa vai multispektrāls.
Pēc tēmēšanas attēla izšķir ierīces ar optiskajiem vai lāzera tēmēkļiem.
Pēc pielietotās emisijas koeficienta izšķir pirometrus ar mainīgu un fiksētu koeficientu.
Pēc transportēšanas iespējām pirometrus iedala stacionārajos un mobilajos (pārnēsājamajos).
Pamatojoties uz iespējamo mērījumu diapazonu, ir:
- zema temperatūra (-35…-30 °С);
- augsta temperatūra (+400 °С un augstāka).
Ierīce un darbības princips
Pirometra struktūras pamatā ir infrasarkanā starojuma detektors. Datus konvertē iebūvētā elektroniskā sistēma un parāda displejā.
Tipisks pirometrs ir veidots kā pistole ar nelielu displeju. Kompaktais vadības panelis, lāzera vadība un augstā precizitāte ciešā mijiedarbībā ar objektu izskaidro pieprasījumu pēc instrumenta inženierzinātņu un tehnisko jomu darbinieku vidū.
Pirometra galvenie darba elementi tiek uzskatīti par lēcu, uztvērēju, kā arī displeju, uz kura tiek parādīts mērījuma rezultāts. Pirometra darbības princips ir šāds: infrasarkanais starojums tiek izstarots no pētāmā objekta, un caur objektīvu tas tiek fokusēts un nosūtīts uz uztvērēju (termopili, pusvadītāju, termopāri).
Ja tiek izmantots termopāris, spriegums mainās, uztvērējam uzsilstot. Pretestība - pusvadītāju gadījumā. Šīs izmaiņas tiek pārvērstas temperatūras rādījumos.
Lai veiktu mērījumu, jums vienkārši jānovirza pirometrs pret objektu, jāaktivizē un jāatzīmē rezultāts. Izmantojot īpašu pogu, varat pielāgot temperatūras mērīšanas formātu - Celsija vai Fārenheita.
Specifikācijas
Pirometram ir vairāki parametri, kas raksturo tā funkcionalitāti. Ierīces vēlamā modeļa izvēle tiek veikta atbilstoši to vērtībām. Pievērsīsimies galvenajiem.
Optiskā izšķirtspēja
Šis ir instrumenta vietas diametra un attāluma līdz objektam attiecības rādītāja nosaukums. Šī funkcija ir atkarīga no ierīces objektīva leņķa: jo lielāks tas ir, jo vairāk laukuma tā var aptvert. Vissvarīgākais mērījumu precizitātes faktors ir plankuma uzlikšana tikai uz virsmas materiāla. Ja laukums tiek pārsniegts, izmērītā vērtība, visticamāk, būs neprecīza.
ATSAUCES. Katram pirometra modelim ir atšķirīga optiskā izšķirtspēja. Atšķirība starp tām ir iespaidīga, piemēram, no 2:1 līdz 600:1. Pēdējā attiecība ir raksturīga profesionālām ierīcēm. Parasti tos izmanto smagajā rūpniecībā. Mājsaimniecības un pusprofesionālu pirometru optimālā attiecība ir 10:1.
Darba diapazons
Ierīces darbības diapazons ir atkarīgs no pirometriskā sensora un bieži svārstās no -30 °C līdz 360 °C. Tātad gandrīz visu veidu pirometri ir piemēroti lietošanai mājās, ņemot vērā dzesēšanas šķidruma maksimālo temperatūru apkures sistēmā līdz 110 ° C.
Kļūda
Kļūda norāda uz iespējamo temperatūras vērtību noviržu līmeni un ir atkarīga no pirometra precizitātes. Vidēji pieļaujamās novirzes nepārsniedz 2% no normas.
Emissivitāte
Šis parametrs ir pašreizējās temperatūras starojuma jaudas attiecība pret to pašu absolūti melna atsauces ķermeņa indikatoru.
ATSAUCES. Matētiem materiāliem emisijas koeficients ir 0,9-0,95. Šī iemesla dēļ šai vērtībai tiek atlasīts vairāk ierīču.Rezultāts manāmi atšķirsies no reālā, piemēram, mērot spīdīga alumīnija virsmas sildīšanas pakāpi.
Precīzākiem mērījumiem daudzi modeļi ir aprīkoti ar lāzera rādītāju. Šajā gadījumā gaismas stars neatrodas centrā, bet norāda mērīšanas zonas optimālo robežu.
Priekšrocības un trūkumi
Tāpat kā jebkurai citai ierīcei, pirometram ir savas priekšrocības un trūkumi. To klātbūtne ir izskaidrojama ar ierīces niansēm un lietošanas apstākļiem.
plusi
- Mobilitāte, mazs izmērs un ļoti vienkāršs dizains;
- Pieejamas zemas izmaksas, jo dizainā tiek izmantots minimāls elementu skaits;
- Augsts uzticamības līmenis;
- Pietiekami plašs mērīšanas diapazons.
Mīnusi
- Pirometra rādījumu tieša atkarība no pētāmā objekta izstarotās spējas;
- Mērījumu rezultātu precizitāte var būt zemāka objekta virsmas fizikālā stāvokļa īpatnību dēļ;
- Rādītāju grozīšanas un kļūdas konstatēšanas funkcija tiek nodrošināta tikai jaunākajos instrumentos;
- Attālumam ir liela nozīme mērījumu precizitātē.
Populārākie modeļi
EOP-66
Pirometrs EOP-66 tiek izmantots zinātnisko un laboratorijas pētījumu īstenošanā. Tas ir paredzēts objektu virsmu parametru mērīšanai temperatūrā no +900 līdz +10000 ° C,
Šis stacionārais modelis ir aprīkots ar teleskopu, kas sastāv no objektīva un acs mikroskopa. Divu objektīvu objektīvam ir iespēja fokusēties līdz 25,4 cm attālumā, un tā optiskā izšķirtspēja ir 3:1. Lūdzu, ņemiet vērā: šīs ierīces teleskops ir piestiprināts pie pamatnes un vienmērīgi pārvietojas horizontālā plaknē.
Kelvins X 4-20
Šis ir augstas precizitātes pirometrs, kuram ir universāls diapazons temperatūras indikatoru noteikšanai: no -50 līdz +350 ° C, ļoti liels darbības ātrums - 0,2 s. Instrumenta izmantošana ir paredzēta 8-14 mikronu diapazonā.
Šis pirometrs apvieno gan mobilo, gan stacionāro ierīču iespējas. Tas ir saistīts ar kompaktajiem izmēriem (17x17x22 cm) un montāžas ligzdas esamību M12 objektīva uzstādīšanai. Ražotājs garantē absolūtu ūdens un putekļu izturība. Tādējādi piedāvāto pirometra modeli var izmantot sarežģītās ražošanas un būvniecības nozarēs.
S-700 "Standarta"
Šo bezkontakta ierīci vēlams izmantot, piemēram, celtniecībā vai metalurģijā. Tas adekvāti kalpo kā infrasarkanais detektors irdenu un cietu priekšmetu, kā arī izkausētu un plūstošu materiālu virsmu sasilšanas pakāpes noteikšanai.
Temperatūras diapazons svārstās no +700 līdz +2200 °C, kas raksturīgs augstas temperatūras ierīcēm. Mijiedarbības iespējas ar ārējiem datu nesējiem paplašināšana tiek panākta, izmantojot divas izvades saskarnes iespējas: analogo izvadi 4 - 20 mA vai digitāli RS-485.
ATSAUCES. Ir iespējams iegādāties optisko pirometru par ļoti pieņemamu cenu: šādas ierīces minimālās izmaksas ir 6000 rubļu, maksimālās ir 30 000 rubļu.
Kā izmērīt temperatūru ar pirometru
Pēc ierīces iegādes rūpīgi jāizpēta tās instrukcijas.Neskatoties uz ļoti vienkāršajām ekspluatācijas prasībām, neapdomīgas darbības var izraisīt ievērojamus temperatūras vērtību izkropļojumus. Pareizas temperatūras mērīšanas process ar pirometru ir šāds:
- Ieslēdziet pirometra ierīci;
- Nosakiet materiālu, no kura izgatavots priekšmets (piemēram, tērauds vai varš);
- Pēc tam, atkarībā no instrumenta modeļa, displejā ievadiet izstarojuma vērtību kā labojumu;
- Pavērsiet infrasarkanā pirometra staru uz mērāmo virsmu;
- Nosakiet mērīšanas vietas robežu, izmantojot lāzera rādītāju.
Izmantojot šo mērījumu secību, jūs iegūsit rezultātus, kas ir vistuvāk faktiskajai temperatūrai.
Pirometrs ir universāla un funkcionalitātes ziņā neaizstājama ierīce. Izprotot tās darbības nianses, to var viegli izmantot gan profesionālajā jomā, gan ikdienā.
Līdzīgi raksti:
